DE7931032U1 - MAGNETIC TAPE DEVICE WITH POSITIONING DEVICE FOR A MAGNETIC HEAD - Google Patents

Description

ο.ζ. 0050/034123ο.ζ. 0050/034123

Magnetbandgerät mit Positioniereinrichtung für einen MagnetkopfMagnetic tape recorder with positioning device for a magnetic head

Die Erfindung betrifft ein Magnetbandgerät mit Positioniereinrichtung für einen Magnetkopf mit einem durch eine Gewindespindel quer zum Magnetband bewegbaren Kopfträger, mit auf einer Basisplatte befestigten Pührunga- und Halteorganen für den Kopfträger und die Gewindespindel und mit einem steuerbaren Antrieb für die Gewindespindel.The invention relates to a magnetic tape device with a positioning device for a magnetic head with a head carrier which can be moved transversely to the magnetic tape by means of a threaded spindle a base plate attached guide and holding members for the head carrier and the threaded spindle and with a controllable drive for the threaded spindle.

In der DE-AS 20 17 894 ist ein Positioniermechanismus vorgeschlagen, bei dem auf einem Drehteller zwei Magnetköpfe mit Hilfe einer Gewindespindel gekoppelt mit der Drehung des Drehtellers radial längs der gleichen Geraden verschiebbar sind. Dazu ist die Gewindespindel über Zahnräder mit der Achse des Drehtellers verbunden. Eine von einem Arm, der mit den Magnetköpfen in Verbindung steht, getragene kegelstumpf förmige Rolle steht in Eingriff mit dem Gewinde der Spindel.In DE-AS 20 17 894 a positioning mechanism is proposed in which two magnetic heads on a turntable with the help of a threaded spindle coupled with the rotation of the turntable can be moved radially along the same straight line are. For this purpose, the threaded spindle is connected to the axis of the turntable via gears. One of an arm that is in communication with the magnetic heads, supported frustoconical roller is in engagement with the thread of the Spindle.

Ein derartig gestalteter Spindelantrieb ist für einen kontinuierlichen Positionierbetrieb geeignet, beispielsweise für scheibenförmige Aufzeichnungsträger mit spiralförmig verlaufenden Spuren, jedoch nicht für stufenweise Bewegungen eines Magnetkopfes zur Auffindung einer ausgewählten Spur einer mehrspurigen Aufzeichnung auf einem Magnetband, da infolge des Spiels zwischen der Rolle und dem Spindel-A spindle drive designed in this way is suitable for continuous positioning operation, for example for disc-shaped recording media with tracks running in a spiral shape, but not for step-by-step movements of a magnetic head to locate a selected one Track of a multi-track recording on a magnetic tape, since as a result of the play between the roller and the spindle

gewinde und auch zwischen den Zahnrädern nicht die für die geringe Spurbreite erforderliche Einstellgenauigkeit erreichbar ist. Ferner wirkt eich der Verschleiß der Antriebsteile auf die Einstellgenauigkeit aus.thread and also between the gears not achievable the setting accuracy required for the small track width is. Furthermore, the wear of the drive parts has an effect on the setting accuracy.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Nagnetbandgerät mit Positioniereinrichtung für einen MagnetkopfThe object of the invention is therefore to provide a magnetic tape recorder with Positioning device for a magnetic head

der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, bei der der Spindelantrieb derart gestaltet ist, daß bei mehrspurigem Aufzeichnungsbetrieb auf einem Magnetband der Magnetkopf jeweils auf eine der Spuren exakt ausrichtbar ist, wobei eine feste und reproduzierbare Zuordnung zwischen der Magnetkopfverschiebung und den Drehschritten des von einer Steuereinrichtung gesteuerten Spindelantriebs immer gewährleistet sein soll.to create the aforementioned type, in which the spindle drive is designed such that in multi-lane Recording operation on a magnetic tape, the magnetic head can be precisely aligned to one of the tracks, one of which Fixed and reproducible assignment between the magnetic head displacement and the rotary steps of the by a control device controlled spindle drive should always be guaranteed.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß vorliegender Erfindung vorgeschlagen, daß am Kopfträger ein Mitnehmer und eine Blattfeder befestigt sind, die die Gewindespindel umfassen, und der Mitnehmer ein keilförmiges Ende besitzt, das unter der Kraft der Blattfeder in das Gewinde der Gewindespindel eingreift, wobei der Keilwinkel geringfügig größer als der Winkel ist, den die Flanken der Gewindegänge einschließen, und daß der Kopfträger zur Signalisierung seiner Position mindestens einen Signalgeber trägt, der in Wirkverbindung mit einem Signalempfänger bringbar ist, wodurch mit dessen Ausgangssignal über eine an sich bekannte Auswerte- und Steuerschaltung ein für den Antrieb des Kopfträgers vorgesehener Schrittmotor steuerbar ist.To solve the problem, it is proposed according to the present invention that a driver and a Leaf springs are attached, which include the threaded spindle, and the driver has a wedge-shaped end that is below the force of the leaf spring engages in the thread of the threaded spindle, the wedge angle being slightly larger than the Angle is enclosed by the flanks of the threads, and that the head support for signaling its position carries at least one signal transmitter which can be brought into operative connection with a signal receiver, whereby with its Output signal via an evaluation and control circuit known per se and provided for driving the head carrier Stepper motor is controllable.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Magnetbandgerätes mit der Positioniereinrichtung ist der Signalgeber ein Magnet, der auf einen Hallgenerator der Steuerschaltung wirkt.In a preferred embodiment of the magnetic tape recorder with the positioning device, the signal transmitter is a magnet that acts on a Hall generator of the control circuit.

BASF Aktiengesellschaft -3- O. Z. 0050/034¹ BASF Aktiengesellschaft -3- OZ 0050/034 ¹

Sine Steuerschaltung für den Schrittmotor zur genauen Spur-"¹ einstellung des auf dem Kopfträger befestigten Magnetkopfes besteht aus zwei über einen Wechselsehalter mit dem Magnetkopf in Verbindung bringbare Kondensatoren zur Speicherung zweier aufeinanderfolgender Lesespannungswerte und aus einem entsprechend der Polarität einer Spannungsdifferenz eine Digitalspannungsstufe bildenden Differenzverstärker, der eingangsseitig mit den beiden Kondensatoren und ausgangsseitig mit dem Steuereingang des Schrittmotors verbunden ist, wodurch dessen Drehrichtung abhängig von der Bewegungsrichtung des Magnetkopfes in bezug auf die Spurlage steuerbar ist.Sine control circuit for the stepping motor for accurately track ^"1 setting of the fixed on the head support the magnetic head is composed of two over a Wech Else holder with the magnetic head in connection can be brought capacitors for storing two successive read voltage values and of a corresponding to the polarity of a voltage difference, a digital voltage level forming differential amplifier is connected on the input side to the two capacitors and on the output side to the control input of the stepper motor, whereby its direction of rotation can be controlled depending on the direction of movement of the magnetic head with respect to the track position.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Führung des Mitnehmers an der Gewindespindel ist auf einfache Weise erreicht, daß der Verschiobemechanismus des Kopfträgers spielfrei und selbstjustierend ist. Die gemäß der Erfindungsaufgabe geforderte Zuordnung ist dadurch über die gesamte Betriebsdauer gewährleistet. Ferner weist die Bewegungsübertragung durch die linienartige Berührung zwischen dem >Iitnehmerkeil und den Gewindegängen eine geringere Reibung auf als bei den bisher üblichen Spindeltrieben.The inventive design of the guide of the driver on the threaded spindle it is achieved in a simple manner that the displacement mechanism of the head carrier is free of play and is self-adjusting. According to the task of the invention The required assignment is guaranteed over the entire service life. Furthermore, the motion transmission through the line-like contact between the> driver wedge and the thread turns a lower friction than with the previously common spindle drives.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung dargestellt und nachfolgend beschrieben.In the drawings is an embodiment of the invention Positioning device shown and described below.

Es zeigenShow it

Figur 1 eine perspektivische Ansicht der Positioniereinrichtung Figure 1 is a perspective view of the positioning device

Figur 2 eine schematische Darstellung des Gewindespindelmechanismus
35Figure 2 is a schematic representation of the threaded spindle mechanism
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iigur 3 ein Schaltschema der Steuerung des Kopfträgeran- ⁿ triebs.iigur 3 is a circuit diagram of the controller of the drive Kopfträgeran- ^n.

Wie Figur 1 erkennen läßt, ist ein Lagerbock 1 für den Kopfträger 2 und die Gewindespindel 3 einerseits über ein Distanzstück 4 auf einer Grundplatte 5 und andererseits an einer Führungsschiene 6 mittels Schrauben befestigt. Mittels de*· Führungsschiene ist die gesamte Positioniereinrichtung in den Rahmen eines nicht dargestellten mehrspurigen Magnetbandgerätes einschiebbar und durch geräteseitige Fixiermit- '. tel, beispielsweise Klemmschrauben feststellbar.As can be seen in FIG. 1, a bearing block 1 for the head carrier 2 and the threaded spindle 3 is fastened on the one hand via a spacer 4 on a base plate 5 and on the other hand to a guide rail 6 by means of screws. By means of the guide rail, the entire positioning device can be pushed into the frame of a multi-track magnetic tape device, not shown, and by means of fixing devices on the device side . tel, for example clamping screws lockable.

In den Bockwänden 7 und 8 des Lagerbocks sind der in Form einer zylindrischen Stange gebildete Kopfträgar 2 verschieblieh und die Gewindespindel 3 drehbar gehalten. Der Kopfträ- \ ger dient zur Verschiebung und Ausrichtung des Magnetkopfes t (in der Zeichnung nicht dargestellt) auf die einzelnen Spuren einer mehrspurigen Aufzeichnung auf einem Magnetband. Der Antrieb des Kopfträgers 2 erfolgt durch die Gewindespin-Ί 20 del 3 über einen am Kopfträger befestigten Mitnehmer 9. Hierzu ist der Mitnehmer an seinem freien Ende mit einen Keil 10 (Fig. 2) versehen, der in das Gewinde 11 der Gewindespindel 3 eingreift. Um den Keil 10 ständig in den Gewindegängen zu halten, ist am Kopfträger 2 gegenüber dem Mitnehmer 9 eine Blattfeder 12 angebracht, die sich parallel zum Mitnehmer erstreckt und sich an der Gewindespindel 3 abstützt. In the frame walls 7 and 8 of the bearing block, the head support 2, which is in the form of a cylindrical rod, is displaceable and the threaded spindle 3 is rotatably held. The Kopfträ- \ ger used for displacement and orientation of the magnetic head t (in the drawing not shown) on the individual lanes of a multi recording on a magnetic tape. The drive of the head carrier 2 takes place through the threaded spindles 20 del 3 via a driver 9 attached to the head carrier . In order to keep the wedge 10 constantly in the thread turns, a leaf spring 12 is attached to the head support 2 opposite the driver 9, which extends parallel to the driver and is supported on the threaded spindle 3.

Wie Figur 2 verdeutlicht, ist der Keilwinkel etwas größer bemessen als der Winkel, den die die Keilflächen 13 berührenden Flanken 14 der Gewinaegänge bilden. Dadurch ist eine spielfreie Kraftübertragung erreicht. Darüberhinaus ist der derartig gestaltete Spindeltrieb durch die sich zwangsläufig einstellende Symmetrie der Keillage im Gewindegang selbstjustierend und damit vom Verschleiß unabhängig.As FIG. 2 makes clear, the wedge angle is dimensioned somewhat larger than the angle which the wedge surfaces 13 contact Form flanks 14 of the threads. This is a backlash-free power transmission achieved. In addition, the spindle drive designed in this way is inevitable Adjusting symmetry of the wedge position in the thread turn, self-adjusting and therefore independent of wear.

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Die Gewincespindel 3 ist zur Grundplatte 5 hin verlängert und mit der Welle 15 eines Schrittmotors M direkt oder über ein Getriebe verbunden. Der Schrittmotor M ist zwischen dem Lagerbock 1 und der Grundplatte 5, an der er befestigt ist, angeordnet.The threaded spindle 3 is extended towards the base plate 5 and connected to the shaft 15 of a stepping motor M directly or via a transmission. The stepper motor M is between the Bearing block 1 and the base plate 5 to which it is attached, arranged.

Der Kopfträger 2 weist ebenfalls eine über die Bockwand 7 hinausgehende Verlängerung l6 auf. Das Ende der Verlängerung trägt einen kleinen Permanentmagneten 17 als Signalgeber zur Signalisierung einer bestimmten Position des Magnetkopfes, beispielsweise der ersten Spur. Als Signalempfänger dient ein auf der Grundplatte 5 befestigter Hallgensrator 13, dessen Ausgangsspannung sich, wie bekannt, durch das Magnetfeld des sich nähernden Permanentmagneten 17 des Kopfträgers 2 verändert. Mit Hilfe eines dem Hallgenerator 18 nachgeschalteten Operationsverstärkers wird abhängig von einer bestimmten Schwelle der Ausgangsspannung und damit abhängig von einer bestimmten Position des Kopfträgers ein Signalsprung erzeugt, mit dem der elektronische Schalter des Schrittmotors M in den Sperrzustand gebracht und der Schrittmotor dadurch stillgesetzt wird. Eine derartige funktions- und schaltungstechnische Kombination von Hallgenerator und Operationsverstärker ist in Fachhandel als "Magnetischer Annäherungsschalter¹¹ bekannt. Es versteht sich, daß auch andere Schalteinrichtungen, wie optische, mechanische oder kapazitive Schalter, verwendet werden können..The head support 2 also has an extension l6 extending beyond the frame wall 7. The end of the extension carries a small permanent magnet 17 as a signal transmitter for signaling a certain position of the magnetic head, for example the first track. A Hall generator 13 attached to the base plate 5 serves as the signal receiver, the output voltage of which changes, as is known, due to the magnetic field of the approaching permanent magnet 17 of the head carrier 2. With the help of an operational amplifier connected downstream of the Hall generator 18, a signal jump is generated depending on a certain threshold of the output voltage and thus depending on a certain position of the head carrier, with which the electronic switch of the stepper motor M is locked and the stepper motor is stopped. Such a functional and circuit-related combination of Hall generator and operational amplifier is known in specialist shops as "Magnetic proximity ^{switch 11.} It goes without saying that other switching devices, such as optical, mechanical or capacitive switches, can also be used.

Auf die vorstehend beschriebene Weise kann der Magnetkopf mit ausreichender Genauigkeit in eine Ausgangsstellung, vorzugsweise die erste Aufzeichnungsspur, gebracht werden.In the manner described above, the magnetic head can preferably be in a starting position with sufficient accuracy the first recording track.

Die Verschiebung des Magnetkopfes auf «ine ausgewählte Spur erfolgt durch eine von einer Steuereinheit, beispielsweise von einem Microprozessor, vorgegebene Anzahl von Drehschrit- ten des Schrittmotors M, der den Köpftrager 2 nach dem er- The displacement of the magnetic head on "ine selected track is performed by a ten by a control unit, for example by a micro processor, predetermined number of Drehschrit- of the stepping motor M, of the Köpftrager 2 after the ER-

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"läuterten Mechanismus bewegt. Die schaltungstechnischen "" Maßnahmen für den Schrittmcfcorbetrieb sind dem Fachmann bekannt v.nd daher nicht weiters beschrieben."Purified mechanism moves. The circuitry" " Measures for step-by-step operation are known to those skilled in the art v.and therefore not further described.

Zur exakten Ausrichtung des Magnetkopfes auf die ausgewählte Spur werden gemäß vorliegender Erfindung (in Figur 3 schematisch dargestellt) nacheinander zwei Lesespannungswert*=? tL , die von den magnetischen Aufzeichnungen der erreichten Spur im Magnetkopf MK während der Verschiebung V zum Spurmaximum S hin bzw. von diesem weg induziert werden, in jeweils einem Kondensator 31, 31' gespeichert. Die beiden Kondensatoren werden hierzu mittels eines elektronischen Schalters 30, der vom Microprozessor ansteuerbar ist, nacheinander mit dem Magnetkopf verbunden. Ein den beiden Kondensatoren nachgeschalteter Differenzverstärker 32 bildet aus der Differenz der Kondensatorspannungen ein Ausgangssignal, das je nach Polarität der Differenz und damit je nach Bewegungsrichtung des Magnetkopfes bezüglich des Spurmaximums einen der beiden in der Digitaltechnik üblichen Schaltzustände (L, H) annimmt. Der Ausgang des Differenzverstärkers 32 wird mit dem Steuereingang des Schrittmotors M verbunden, so daß dessen Drehrichtung mit dem digitalen Ausgangssignal des Differenzverstärkers gesteuert werden kann. Ist nach dem vorstehenden Steuermechanismus das Spurmaxiinum erreicht, stellt sich entsprechend dem Steuerprinzip ein Pendeln um das Spurmaximum ein.For the exact alignment of the magnetic head on the selected track, according to the present invention (in FIG. 3 schematically shown) one after the other two reading voltage values * =? tL, that of the magnetic recordings of the track reached in the magnetic head MK during the displacement V to the track maximum S are induced towards or away from this, each stored in a capacitor 31, 31 '. The two capacitors are for this purpose by means of an electronic switch 30, which can be controlled by the microprocessor, connected one after the other to the magnetic head. One downstream of the two capacitors Differential amplifier 32 forms an output signal from the difference in the capacitor voltages, which depending on Polarity of the difference and thus one of the two depending on the direction of movement of the magnetic head with respect to the track maximum Assumes switching states (L, H) that are common in digital technology. The output of the differential amplifier 32 is connected to the control input of the stepping motor M, so that its Direction of rotation with the digital output signal of the differential amplifier can be controlled. If the track maximum is reached according to the above control mechanism, the situation is accordingly the control principle a swing around the track maximum.

Bei Dauerversuchen mit der neuen Positioniereinrichtung konnten auf einem 8 mm-Band im Abstand von 150 /um mit einer Spurbreite von 100 ^um aufgezeichnete Signale bei häufigem Spurwechsel mit einer Genauigkeit von +_ 7 /um aufgefunden werden.In long-term tests with the new positioning device, signals recorded on an 8 mm tape at a distance of 150 μm with a track width of 100 μm could be found with frequent track changes with an accuracy of + _ 7 μm.

Zeichn.
35Sign.
35

Claims (3)

SchutzansprücheProtection claims 1. Magnetbandgerät mit Positioniereinrichtung für einen Magnetkopf mit einem durch eine Gewindespindel quer zum Magnetband bewegbaren Kopfträger, mit auf einer Basisplatte befestigten Führungs- und Halteorganen für den Kopfträger und die Gewindespindel und mit einem steuerbaren Antrieb für axe Gewindespindel, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopfträger (2) ein Mitnehmer (9) und eine Blattfeder (12) befestigt sind, die die Gewindespindel (3) umfassen, und der Mitnehmer ein keilförmiges Ende (10) besitzt, das1. Magnetic tape recorder with a positioning device for a magnetic head with a head carrier movable transversely to the magnetic tape by a threaded spindle, with guide and holding elements fixed on a base plate for the head carrier and the threaded spindle and with a controllable drive for ax threaded spindle, characterized in that the head carrier ( 2) a driver (9) and a leaf spring (12) are attached, which encompass the threaded spindle (3), and the driver has a wedge-shaped end (10) which , unter der Kraft der Blattfeder in das Gewinde der Gewindespindel eingreift, wobei der Keilwinkel geringfügig größer als der Winkel ist, den die Planken (14) der Gewindegänge einschließen, und daß der Kopfträger zur Signalisierung seiner Position mindestens einen Signalgeber (17) trägt, der in Wirkverbindung mit einem Signalempfänger (18) bringbar ist, wodurch mit dessen Ausgangssignal über eine an sich bekannte Auswerte- und Steuerschaltung ein für den Antrieb des Kopfträgers vorgesehener Schrittmotor (M) steuerbar ist., under the force of the leaf spring into the thread of the threaded spindle engages, the wedge angle being slightly larger than the angle formed by the planks (14) of the threads include, and that the head carrier for signaling its position at least one signal transmitter (17) which can be brought into operative connection with a signal receiver (18), as a result of which with its output signal Via an evaluation and control circuit known per se, one provided for driving the head carrier Stepper motor (M) is controllable. 2. Magnetbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber ein Magnet (17) ist, der auf einen Hallgenerator (l8) der Steuerschaltung wirkt.2. Magnetic tape recorder according to claim 1, characterized in that the signal transmitter is a magnet (17) which acts on a Hall generator (l8) of the control circuit. 3. Magnetbandgerät nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung für den Schrittmotor (M) zur genauen Spureinstellung des auf dem Kopfträger befestigten Magnetkopfes (MK), bestehend aus zwei über einen Wechselschalter (30) mit dem Magnetkopf in Verbindung bringbare Kondensatoren (31, 31') zur Speicherung zweier aufeinanderfolgender Lesespannungs-3. Magnetic tape recorder according to claim 1 and 2, characterized by a control circuit for the stepping motor (M) for precise tracking of the magnetic head (MK) attached to the head carrier, consisting of two capacitors (31) which can be connected to the magnetic head via a changeover switch (30) , 31 ') for storing two consecutive reading voltage II25/79 Sp/DKII25 / 79 Sp / DK BASF Aktiengesellschaft -2- O. Z. 0050/0^123BASF Aktiengesellschaft -2- O. Z. 0050/0 ^ 123 werte (ü,.) und aus einem entsprechend der Polarität einer Spannungsdifferenz eine Digitalspannungsstufe bildenden Differenzverstärker (32), der eingangsseitig mit den beiden Sondensatoren und ausgangsseitig mit dem Steuereingang des Schrittmotors verbunden ist, wodurch dessen Drehrichtung abhängig von der Bewegungsrichtung des Magnetkopfes in bezug auf die Spurlage steuerbar ist.-values (ü ,.) and from one according to the polarity a voltage difference a digital voltage level forming differential amplifier (32), the input side with the two probes and on the output side with the control input of the stepper motor is connected, whereby its direction of rotation depends on the direction of movement of the magnetic head is controllable with respect to the track position.